某高校教学楼计算书毕业设计_说明

华中科技大学土木工程2001级毕业设计

——某高校教学楼

计算书

（下册）

设计：

指导教师

华中科技大学土木工程与力学学院

4 第⑨轴横向框架力组合及配筋计算 (86)

4.1 力组合....................................... 错误！未定义书签。

4.2 截面设计 (91)

5 部分板设计 (153)

5.1 七层板设计................................... 错误！未定义书签。

5.2 底层板设计................................... 错误！未定义书签。

6 1号楼梯设计 (160)

6.1 梯段板设计 (160)

6.2 平台板设计 (161)

6.3 平台梁设计 (162)

6.4 构造措施 (164)

7 主楼电算 (164)

7.1 PKPM电算 .................................... 错误！未定义书签。

7.2 电算、手算结果比较与分析..................... 错误！未定义书签。

7.3 基础设计荷载................................. 错误！未定义书签。

7.4 BIS隔震设计分析 ............................. 错误！未定义书签。

8 部分基础设计 (164)

8.1 基础隔震设计................................. 错误！未定义书签。

8.2 条形基础设计 (165)

9 全文总结 (176)

10 致 (178)

11 参考文献 (179)

5 第○7轴横向框架力组合及配筋计算

上一章计算了第○7轴横向框架分别在恒载、活载、风载与地震作用下的力，但是，并不能直接利用这些力来进行截面设计，因为，结构在实际工作状态下可同时受几种不同的荷载的作用，所以应该将第四章计算的单项力按照基于概率论的可靠度设计原理加以组合。

组合前，应将第三章计算得的单项力加以调整。

5.1 力调整

以上各章节计算与调幅的力均是针对计算简图（图 2.2）而言，所求的杆端力也就是柱中与梁点处（如图4.2中C处）的力。但是，实际结构并不是如计算简图那样无尺寸的框架，各个构件是有尺寸的，所以，用于设计构件的力应该是梁边或柱端处（如图4.2中的Ⅰ－Ⅰ，Ⅱ－Ⅱ，Ⅲ－Ⅲ，Ⅳ－Ⅳ）的力。因此，我们需要将计算简图上的杆端力调整为实际构件的端力。针对毕业设计而言，不需对每一根柱与每一根梁均进行力调整与力组合，在此，我们选取一层、六层与顶层的边柱中柱各一根；一层、四层与顶层梁，进行力调整和力组合。

图4.2 力调整截面示意图

1） 调整方法

采用力、力矩平衡的方法将C 处的力调整至梁端、柱端。 （1）梁力调整

a 、竖向荷载力调整（以恒载力为例）

节点2详图见图5.2.1，其左梁受恒载作用下的右端弯矩'83.79M kN m I =⋅，剪力'88.4V kN I =-。同时受均布荷载（自重）与梯形分布荷载（板重）作用。取半柱宽梁段为隔离体，计算简图如下：

图4.3 节点2左梁右弯矩力调整示意1

对该隔离体列出平衡方程如下：

'

10222

y b b F V V a c I I

=⇒+=⨯⨯+⨯∑ ''

1102422322

b b b b b M M M

c a V I I I

=⇒++⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯∑ 求解出：'42ab bc

V V I I =+- （5.1）

'22'2248

V b ab b c M M I I I =--- （5.2） 其中 1.99/a kN m =，15.3/c kN m =，500b mm =；代入得：

84.32V kN I =-，62.19M kN m I =-⋅。

同理可将该节点右梁左力调整，同理可将活载作用下力调整。 b 、水平荷载力调整

水平风荷载作用下，剪力图如图3.31所示，剪力延梁不变，所以不需调整；弯矩图如图3.30所示，延梁呈线性变化，所以可利用线性关系调整。计算简图如下：

图4.4 节点2左梁右弯矩力调整示意2

对右侧三角形运用相似三角形定理，可得：

/259M L b L I -=59592b

M L

I ⇒=-

其中250b mm =，3093.8L mm =，代入，可解出：

54.23M kN m I =⋅

同理，可将节点右梁左端力调整，可将水平地震作用力调整。 （2）柱力调整

a 、竖向荷载力调整（以恒载为例）

恒载作用下柱的剪力图如图 3.22所示，延柱不变，所以不需调整；弯矩图如图3.20所示，为线性变化，可利用线性关系调整。计算简图如下。

图4.5 节点2下柱力调整示意

对上三角形利用相似三角形定理，可得：

/225.225.225.22M L b b

M L L

-=⇒=-ⅣⅣ 其中500b mm =，2800L mm =，代入可得：

22.7M kN =Ⅳ。

同理可将节点2上柱力调整，同理可将节点2受活载力调整。 b 、水平荷载力调整

因为水平荷载作用下，柱力形式同竖向荷载作用时相同，所以可采用相同的方法。

5.2 力组合

1） 力组合

因为在力组合过程中采用EXCEL 表格进行，只需要进行公式粘贴，而所需要的数据可以从前面的计算表得到。所以，将各层框架梁和B 、C 、D 、F 四根柱的各层力进行组合。

根据《高层规》5.6，本教学楼第○

7榀横向框架力组合有以下几种组合形式： （1）无地震作用效应组合：

G Gk Q Q Qk w w wk S S S S γψγψγ=++ （5.3）

（2）有地震作用效应组合

G GE Eh Ehk w w wk S S S S γγψγ=++ （5.4）

以上各个符号意义详见《高层规》5.6。 由此，具体可分为以下14种力组合形式：

1.35 1.40.7Gk Qk S S S =⨯+⨯⨯ 1.0 1.40.7Gk Qk S S S =⨯+⨯⨯

1.2 1.4 1.40.6Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯+⨯⨯（左风） 1.0 1.4 1.40.6Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯+⨯⨯（左风） 1.2 1.4 1.40.6Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯+⨯⨯（右风） 1.0 1.4 1.40.6Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯+⨯⨯（右风） 1.2 1.40.7 1.4Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯⨯+⨯（左风） 1.0 1.40.7 1.4Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯⨯+⨯（左风） 1.2 1.40.7 1.4Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯⨯+⨯（右风） 1.0 1.40.7 1.4Gk Qk wk S S S S =⨯+⨯⨯+⨯（右风）

1.2 1.3GE Ehk S S S =⨯+⨯（左震）